欲求 ,先求图7.7中 的长度。如图将图中线1和线2延长交于 点,那么在 中, 相当于该三角形的中位线,可知 。又在 中, ,因此有:
,则
根据所求数据作出能量指示图,见图 7.8,可知最大盈亏功出现在 段,则 。 ( 3)求飞轮的转动惯量和质量。
7-3解 :原来安装飞轮的轴的转速为 ,现在电动机的转速为 ,则若将飞轮 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为:
7-4解 :( 1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功。因为 是最大动能与最小 动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此:
则飞轮的转动惯量:
( 2)求飞轮的最大转速和最小转速。
( 3)因为一个周期输入功和和输出功相等,设一个周期时间为 ,则:。
7-5 解:
,因此有:
一个周期驱动力矩所作的功为:一个周期阻力矩所作的功为:
7.9
图
又 时段驱动力矩所做的功为:
因此最大盈亏功为: 机组的平均角速度为: 机组运转不均匀系数为: 故飞轮的转动惯量为:
7-6答 :本书介绍的飞轮设计方法,没有考虑飞轮以外其他构件动能的变化,而实际上其他构件都有质
量,它们的速度和动能也在不断变化,因而是近似的。 7-7 解:
图 7.10 图7.11
由图见一个运动循环的力矩图有四个重复图示,因此,可以以一个周期只有 来计算。 ( 1)求驱动力矩 。一个周期驱动力矩功和阻力矩功相等,又依题意驱动力矩 为常数, 故有 ,
( 2)求最大盈亏功。 根据 图 7.10做能量指示图。将 和 曲线的交点标注 ,
,,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈亏功 的数值大小按比例作出能量指示图(图7.11)如下:首先自 向上做 ,表示 区间的盈功, ;其次作 向下表示 区间的亏功, ;
然后作向上表示 区间的盈功,至此应形成一个封闭区间, 。由图 知该机械系统在 区间出现最大盈亏功 。 ( 3)求飞轮的转动惯量。
( 4)求飞轮的质量。
由课本公式 7-8: 得: 7-8 解 :
图 7.12 图7.13
( 1)求驱动力矩。一个周期驱动力矩功和阻力矩功相等,又依题意驱动力矩 为常数,故 有:
,
( 2)求最大盈亏功 。 根据 图7.12做能量指示图。将 和 曲线的交点标注 ,
机械设计基础答案上



